Полная версия

Главная arrow География arrow Гидрогеоэкология городов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Распределение микрокомпонентов в породах зоны аэрации и в подземных водах упинского горизонта

Из большого числа микрокомпонентов (36), проанализированных в подземных водах эмиссионным методом, рассмотрены компоненты постоянного присутствия в значимых концентрациях. Остальные (Be, Bi, Си, Со, Mo, Rb, Se, Sc, U и др.) характеризуются содержанием ниже предела обнаружения или близким к нулю. Наибольшие содержания характерны для S, Si, Al, Fe, Р, Sr, Мп, Ва, В. Низкие концентрации отмечены для Li, Zn, Си, Сг (табл. 4.10).

Табл и ца 4.10

Выборочные характеристики садержания микрокомпонентов в подземных водах упинского водоносного горизонта и в стоках территории г. Калуги и его окрестностей (2005 г.)

Компонент

Содержание, мг/дм3

В подземных водах

В стоках

Минимальное

Максимальное

Природное

фоновое

Хоз.-быт.

Пром.

Гор. очисти, coop.

S

11

99,8

11

67,3

53,1

41,5

Fe

0,001

13,9

0,01

0,4

0,5

0,2

Si

3,7

8,4

4

6,5

5,4

7,19

Al

0,15

3,6

0,15

0,3

0,4

0,3

Sr

0,12

2,8

0,12

1,3

2,4

2,1

Mn

0,0006

0,26

0,05

0,13

0,11

0,06

Pb

0,04

3,4

0,03

0,9

0,1

3,4

Ba

0,02

0,084

0,02

0,05

0,06

0,05

В

0,004

0,07

0,01

0,05

0,06

0,07

Li

0,008

0,03

0,007

0,01

0,02

0,01

Zn

0,002

0,03

0,005

0,02

0,01

0,2

Cu

0,001

0,01

0,002

0,14

0,01

0,02

Cr

0,0005

0,001

0,0006

0,02

0,03

0,03

P

0,04

0,15

0,06

0,91

0,13

3,38

Ni

0,00

0,007

0,003

0,006

0,005

0,006

К

0,836

2,962

=1,0

6,327

3,648

12,641

Выделяются группы элементов с характерными особенностями распределения в стоках:

  • 1) S, Fe, Mn, Zn с уменьшающимся содержанием от хозяйственно-бытовых стоков к промышленным и очистным сооружениям;
  • 2) Pb, Р, К с максимальными содержаниями в стоках очистных сооружений, уменьшающимися к хозяйственно-бытовым и промышленным стокам;
  • 3) Al, Ba, В, Li, Cr, Ni с близкими концентрациями в разных стоках;
  • 4) Si, Sr с большими содержаниями в целом в стоках очистных сооружений.

В пределах ранжированных рядов по данным состава подземных вод и стоков выделяются сера, кремний и калий с существенно повышенными (особенно S) по отношению к другим компонентам содержаниями (см. табл. 10).

Ряд компонентов, присутствующих в максимальных и более низких концентрациях в подземных водах, мг/дм3:

Ряд компонентов, присутствующих в подземных водах в концентрациях, минимальные величины которых близки к природным фоновым, мг/дм3:

За фоновые природные концентрации микрокомпонентов в подземных водах ориентировочно приянты значения в водах проб, близких к фоновым природным по макрокомпонентам и минерализации (табл. 4.11).

Отнесение микрокомпонентов к формирующимся путем загрязнения обусловлено высокими их концентрациями в стоках. Особенно это относится к Р, Zn, В, концентрация которых в водах слабо зависит (Zn) или практически не зависит (Р, В) от окислительновосстановительных условий. Их концентрации в стоках часто превышают или приближаются к концентрациям в подземных водах.

Стоки очистных сооружений, промышленные и хозяйственнобытовые стоки характеризуются группой компонентов, представленных в общем виде S, Si, К, Sr с содержанием в десятках и единицах мг/дм3, и Р, Fe, Al, Zn, Pb с содержанием в десятых долях мг/дм3; остальные компоненты содержатся в сотых долях мг/дм3; Ni — в тысячных (см. табл. 4.11).

Загрязненные по микрокомпонентам современные подземные воды по отношению к природному фону распространены регионально и локально. Локальное загрязнение особенно чувствительно и показательно с точки зрения повышенных концентраций макрокомпонентов. Так, в районе полигона подземного хранилища газа

Та 6л и ца 4.11

Распределение микрокомпонентов в подземных водах и стоках, ранжированных по убыванию их содержаний

Содержание, мг/дм3

Подземная вода

Природный

фон

Стоки

Минимум

Максимум

Хоз-быт.

отходы

Промстоки

Очистные

сооружения

S

11,0

S

99,8

S

11,0

S

67,3

S

53,1

S

41,5

Si

3,7

Fe

13,9

Si

4,0

Si

6,5

Si

5,4

К

12,6

К

0,84

Si

8,4

К

1,0

К

6,3

К

3,6

Si

7,2

AI

0,15

AI

3,6

AI

0,15

Sr

1,3

Sr

2,4

Pb

3,4

Sr

0,12

Pb

3,4

Sr

0,12

P

0,9

Fe

0,5

P

3,4

Pb

0,04

К

2,96

P

0,06

Pb

0,9

AI

0,4

Sr

2,1

Р

0,04

Sr

2,8

Mn

0,05

Fe

0,4

P

0,13

AI

0,3

Ва

0,02

P

0,15

Pb

0,03

AI

0,3

Mn

0,11

Fe

0,2

и

0,008

Mn

0,26

Ba

0,02

Cu

0,14

Pb

0,1

Zn

0,2

В

0,004

Ba

0,08

В

0,01

Mn

0,13

Ba

0,06

Mn

0,06

Zn

0,002

В

0,07

Fe

0,01

Ba

0,05

В

0,06

В

0,07

Си

0,001

Li

0,03

Li

0,007

В

0,05

Cr

0,03

Cr

0,03

Fe

0,001

Zn

0,03

Zn

0,005

Zn

0,02

Li

0,02

Ba

0,05

Мп

0,0006

Cu

0,01

Ni

0,003

Cr

0,02

Zn

0,01

Cu

0,02

Сг

0,0005

Ni

0,007

Cu

0,002

Li

0,01

Cu

0,01

Li

0,01

Ni

0,00

Cr

0,001

Cr

0,0006

Ni

0,006

Ni

0,005

Ni

0,006

в результате окисления углеводородов в подземных водах повышены сульфаты и нитраты. На участках Турбинного завода и хозяйственнобытовых отходов в водах формируются высокие концентрации сульфатов.

В формировании микрокомпонентов в подземных водах упин- ского горизонта на территории г. Калуги и его окрестностей значительную роль играют восстановительные условия, определяющие широкое распространение хорошо мигрирующих комплексных органо-минеральных соединений, обеспечивающих высокие концентрации микрокомпонентов в водах. Однако сочетание сложившихся условий с изменяющимися определяет формирование окислительных обстановок, вызывающих кристаллизацию соединений микрокомпонентов и снижение их концентрации в подземных водах.

Схематическая карта распространения микрокомпонентов в подземных водах составлена в вариантах А (рис. 4.5) — по S, Si, Fe, A1 и Б (рис. 4.6) — по Sr, Ва, Р, В, Li. Границы распространения вод с различными концентрациями микрокомпонентов варианта А оценивались по концентрации S; варианта Б — по концентрации Sr; как содержащихся в водах в максимальных концентрациях выделенных групп А и Б.

Распределение S, Si, Fe, AI в подземных водах упинского водоносного горизонта г. Калуги и его окрестностей

Рис. 4.5. Распределение S, Si, Fe, AI в подземных водах упинского водоносного горизонта г. Калуги и его окрестностей

Распределение Sr, Ва, Р, В, Li в подземных водах упинского водоносного горизонта г. Калуги и его окрестностей

Рис. 4.6. Распределение Sr, Ва, Р, В, Li в подземных водах упинского водоносного горизонта г. Калуги и его окрестностей

Границы распространения региональных и локальных микроком- понентов-загрязнителей повторяют конфигурацию границ распространения подземных вод, загрязненных макрозагрязнителями (см. рис. 4.4—4.6). Прослеживается отчетливая взаимосвязь микроком- понентов-загрязнителей с макрозагрязнителями: по Р и В — принадлежностью к наиболее сильному загрязнению органическими компонентами; по Sr — сильным и широко распространенным загрязнением нефтепродуктами; по многим тяжелым металлам (в том числе по железу) — соотнесенностью повышенных их концентраций с промышленными и органическими отходами.

Закономерности распространения микрокомпонентов в водах упинского горизонта по данным схематических карт следующие:

  • 1) из карты варианта Л следует: а) распределение Si в водах упинского горизонта всей территории г. Калуги и его окрестностей неоднородно; б) резко изменяется концентрация Fe, менее резко — S и А1. Выделяются районы: Западный (к западу от р. Яченки), характеризующийся высоким содержанием в водах Fe, иногда пониженным содержанием S и повышенным содержанием А1. Это объясняется, по- видимому, существенно восстановительными условиями подземных вод, формирующихся в обстановке значительного обогащения «органикой», вызывающей органо-минеральное комплексообразование; Восточный (к востоку от р. Яченки), характеризующийся пониженным содержанием Fe, А1 и неоднородным, но в умеренных пределах, свойственных водам упинского горизонта, содержанием S. Их формирование объясняется слабоокислительными условиями, способствующими частичному удалению тяжелых металлов из воды в виде слаборастворимых окисленных форм;
  • 2) из карты варианта Б следует, что распространение Sr, Р, Ва, В, Li, практически не испытывающих влияния окислительно-восстановительных условий, изменяется слабо. Выделяется обширный район, занимающий практически всю рассматриваемую территорию в водах упинского горизонта, приуроченный к участку очистных сооружений и к участкам заводов «Гигант» и «Турбинный».

По распределению в породах микрокомпоненты составляют ряд (в %): Мп (40-100) > Р (~40) > Zn (5-20) > Мо (3-15) > В (2,5-4) > > Си, РЬ (1-5) > Li (1-3) > Ni, Со (0,5-4).

На участках регионального загрязнения подземных вод в породах содержание Мп, Р около 1%; В — около 2,5%; тяжелых металлов — в минимальных %. На участках локального загрязнения подземных вод содержание микрокомпонентов в породах приближается к их максимальным концентрация; особенно это характерно для участков хозяйственно-бытовых и промотходов, нефтебаз, южных водозаборов, птицефермы, что свидетельствует о загрязнении наряду с подземными водами также пород зоны аэрации.

Распределение микрокомпонентов в породах зоны аэрации г. Калуги и его окрестностей близко к распределению в подземных водах, что указывает на прямое отношение пород к формированию состава подземных вод (табл. 4.12).

Табл и ца 4.12

Распределение микрокомпонентов в породах зоны аэрации г. Калуга и его окрестностей (2005 г.)

Содержание

Компоненты, п ? 103 мг/дм3

Мп

Р

Мо

Sr

Zn

V

Cr

Си

В

Ni

РЬ

и

Со

Максимальное

30-100

40-60

3-100

10

5-30

3-10

2-8

2-6

2,5-4

1-10

1-12

1-3

0,5-1,5

Часто встречающееся

40-60

40

6-10

10

6-8

6-8

5-6

~4

2,5-3

2,5-3,0

~2,0

1-2

1,0

Номера проб с максимальным содержанием

  • 4,12,
  • 15,19
  • 3,8,9,
  • 12,11
  • 3,4,9,
  • 11,12
  • 3,4,8,
  • 11,13
  • 8,11,
  • 12,13,
  • 18
  • 3,9,16,
  • 19
  • 3,9,11,
  • 12,13,
  • 19

3,3,16

  • 8,9,11,
  • 12,13
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>